用于将紧固材料施加到基底上的系统和方法与流程

本申请要求提交于2016年5月2日的美国临时申请no.62/330,390的优先权，其全文特此以引用方式并入本文。

本公开大体上涉及用于将紧固材料施加到基底上的系统和方法，更具体地涉及用于将可重新闭合的紧固材料施加到包装基底上的系统和方法。

背景技术：

本节提供与本公开相关的背景信息，不一定是现有技术。

包装和容器，诸如包和袋，通常采用沿包装的一个或多个边缘设置的紧固系统，以允许最终用户开闭包装。例如，各种食品包装通常采用沿着包装的边缘设置的可重新闭合的紧固系统，以允许最终用户开闭和重新闭合包装。

尽管此种紧固系统足以允许用户开闭和重新闭合包装，但是将此种紧固系统施加于包装上是耗时的，并且因此是昂贵的。例如，用于将常规紧固系统施加于基底上的系统和方法通常需要计量一定量的紧固材料，其等于包装中开口的长度。此外，此种紧固材料通常还包括设置在紧固系统工作部分相对两侧上的凸缘，以允许机器在制造包装期间将紧固材料抓取并进给到期望的位置。形成凸缘所需的增加制造步骤和增加材料增加了制造包装所需的加工时间，因此增加了产品的总成本。

技术实现要素：

本节提供了对本公开的总体概述，而不是对全部范围或所有特征的全面公开。

在一种配置中，提供了一种用于将紧固材料施加到基底上的系统。系统可以包括第一材料源，其包括基底。基底可以限定从第一边缘延伸到第二边缘的第一长度，并且第一材料源可以在横向于第一长度的第一方向上进给基底。另外，系统还可以包括第二材料源，其包括紧固材料。紧固材料可以限定从第三边缘延伸到第四边缘的第二长度，其中，第二长度基本上等于第一长度，并且第二材料源在横向于第二长度的第二方向上进给紧固材料。系统还可以包括施加系统，其具有切割块和密封头。切割块可以具有切割机构，切割机构限定基本上等于第一长度的第三长度，并且密封头可以限定基本上等于第一长度的第四长度。切割块和密封头可以将紧固材料固定到基底上，使得第一边缘与第三边缘对齐以及第二边缘与第四边缘对齐。

在一种配置中，第一材料源包括第一旋转轴线，以及第二材料源包括第二旋转轴线。第一长度可以在基本平行于第一旋转轴线的方向上延伸，以及第二长度可以在基本平行于第二旋转轴线的方向上延伸。

紧固材料可以限定在垂直于第二长度的方向上延伸的宽度，其中，宽度小于第二长度。具体地，宽度可以在第二长度的1％和10％之间。

在一种配置中，紧固材料包括自接合紧固件的第一部分。例如，自接合紧固件可以包括钩型紧固件和环型紧固件中的一种。

切割块和密封头可以使用超声波焊接和粘合剂中的至少一种将紧固材料固定到基底上。

提供了一种将紧固材料施加到基底上的方法，可以包括沿第一方向进给基底，其中，基底限定垂直于第一方向从第一边缘延伸到第二边缘的第一长度。另外，方法还可以包括沿基本平行于第一方向的第二方向进给紧固材料，其中，紧固材料限定第二长度，第二长度垂直于第二方向延伸并且基本上等于第一长度。可以移除紧固材料的一部分，所述一部分限定基本上等于第一长度的长度。紧固材料的所述一部分可以固定到基底上，使得所述一部分从第一边缘延伸到第二边缘。

在一种配置中，沿第一方向进给基底可以包括围绕第一旋转轴线旋转第一材料源，以及沿第二方向进给紧固材料包括围绕基本平行于第一旋转轴线的第二旋转轴线旋转第二材料源。

移除紧固材料的一部分可以包括用切割机构切割紧固材料，切割机构的长度大于或等于基底的第一长度。

在一种配置中，将紧固材料的所述一部分固定到基底可以包括将紧固材料超声波焊接到基底上。

根据本文提供的描述，其它可应用领域将变得显而易见。本发明内容中的描述和具体示例仅用于说明的目的，不是要限制本公开的范围。

附图说明

本文描述的附图仅用于对所选配置而不是对所有可行实施方式的例示，并且不是要限制本公开的范围。

图1是根据本公开原理的用于将紧固材料施加到基底上的系统的立体图；

图2是图1的系统的俯视图；

图3a是在第一操作阶段的图1的系统的侧视图；

图3b是在第二操作阶段的图1的系统的侧视图；

图3c是在第三操作阶段的图1的系统的侧视图；

图3d是在第四操作阶段的图1的系统的侧视图；以及

图4是由图1的系统形成的包装的立体图。

在附图中，相应的附图标记表示相应的部件。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例配置。示例配置提供用来使得本公开将是彻底的，并且将向本领域普通技术人员充分地传达本公开的范围。阐述了诸如具体部件、装置和方法示例的具体细节，以提供对本公开的配置的透彻理解。对于本领域普通技术人员显而易见的是：不需要采用具体细节、示例配置可以按多种不同形式体现、以及具体细节和示例配置不应被解释为限制本公开的范围。

本文使用的术语仅是为了描述具体示例性配置，而不是限制性的。如本文所使用的，单数词“一”和“该”也可以用来包括复数形式，除非上下文另外明确表明。术语“包括”和“具有”是包含性的，因此表示特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件和/或它们的群组。除非具体指出按照顺序进行，否则本文描述的方法步骤、过程和操作不应被解释为必须要求它们以所讨论或所示出的具体顺序执行。可以采用附加的或替代的步骤。

当一元件或层被称为“在另一个元件或层上”、“接合到”、“连接到”、“附接到”或“联接到”另一元件或层时，其可以直接地在另一元件或层上、接合到、连接到、附接到或联接到另一元件或层，或者可以存在中介元件或层。相反，当一元件被称为“直接在另一个元件或层上”、“直接接合到”、“直接连接到”、“直接附接到”或“直接联接到”另一个元件或层时，则可以不存在中介元件或层。用于描述元件之间关系的其它词语应该以类似的方式解释(例如，“在...之间”与“直接在...之间”、“相邻”与“直接相邻”等)。如本文所用，术语“和/或”包括相关列出项中一个或多个的任意组合和所有组合。

本文可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分。这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语可以仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一区域、层或部分区分开来。除非上下文明确指出，否则诸如“第一”、“第二”和其它数字术语的术语并不意味着序列或顺序。因此，在不脱离示例配置的教导的情况下，可以将下面讨论的第一元件、第一部件、第一区域、第一层或第一部分称为第二元件、第二部件、第二区域、第二层或第二部分。

参考图1至图3d，提供了包装组件系统10，其可以包括第一材料源12、第二材料源14和施加系统16。如下面将更详细描述的，包装组件系统10可以配置成从第一材料源12和第二材料源14生产出包装18(图4)。例如，包装18可以是容器，诸如塑料袋或包，用于存储各种物品，例如食品。就此而言，包装18可以包括沿包装18的宽度w1延伸的开口20。就此而言，宽度w1可以从第一密封接缝22延伸到与第一密封接缝22相对和/或基本上平行延伸的第二密封接缝23。在一些配置中，包装18可以是可重新闭合的包装，使得最终用户可以选择性地打开和闭合开口20。例如，来自第二材料源14的材料可以靠近开口20并沿着包装18的宽度w1施加，使得最终用户可以打开和通过使来自第二材料源14的材料接合来自第一材料源12的材料和来自第三材料源(未示出)的材料中的至少一种来重新闭合开口20。在一些配置中，来自第二材料源12的材料可以联接到来自第三材料源的配合材料，以便闭合和重新闭合开口20。

第一材料源12可以包括形成聚合物基底的第一材料24。例如，在一些配置中，第一材料24可以包括聚烯烃基底。第一材料24可以限定了从第一横向边缘25延伸到与第一横向边缘25相对的第二横向边缘27的长度l1。长度l1可以对应于包装18的宽度w1。例如，第一材料24的长度l1可以基本上等于包装18的宽度w1。就此而言，第一材料24的第一横向边缘25可以对应于包装18的第一密封接缝22，并且第一材料24的第二横向边缘27可以对应于包装18的第二密封接缝23，使得包装18的开口20在与第一材料24的长度l1对应的方向上延伸。

第一材料24可以以各种配置设置在第一材料源12上或内。例如，在一些配置中，第一材料源12可以包括第一材料24的卷26。就此而言，第一材料24的长度l1可以对应于卷26的长度。在其它配置中，第一材料源12可以包括第一材料24的堆叠、摞或其它合适的布置，使得第一材料24的长度l1对应于第一材料源12内的第一材料24的布置的长度(即，第一材料24的堆叠将具有长度l1)。

如所描述的，第一材料源12可以在第一进给方向fd1上从第一材料源12进给第一材料24。如图2所示，第一进给方向fd1可以横向于第一材料24的长度l1。例如，第一进给方向fd1可以与长度l1大致正交(+/-5度)。如前所述，在一些配置中，第一材料24可以设置在卷26上。因此，通过使卷26围绕第一旋转轴线a1旋转，可以在第一进给方向fd1上进给第一材料24。如图2所示，第一旋转轴线a1可以与第一材料24的长度l1大致平行(+/-5度)并且与第一进给方向fd1大致正交(+/-5度)。

第二材料源14可以包括第二材料30。第二材料30可以包括任何种类的合适紧固材料。在一些配置中，第二材料30可以包括自接合紧固件32，其配置成与类似样式的自接合紧固件(未示出)配合。尽管第二材料30在本文中示出并描述为包括钩形自接合紧固件32，其配置成与类似的钩形自接合紧固件配合，但第二材料30可以包括在本公开范围内的其它类型的自接合紧固件。例如，第二材料30可以包括环形自接合紧固件、蘑菇形自接合紧固件或拉链型自接合紧固件。就此而言，在一些配置中，第二材料30可以包括由美国velcro公司销售的任何形式的自接合紧固件。

第二材料30可以限定了从第一横向边缘31延伸到与第一横向边缘31相对的第二横向边缘33的长度l2。长度l2可以对应于包装18的宽度w1。例如，第二材料30的长度l2可以基本上等于包装18的宽度w1。就此而言，第二材料30的长度l2可以与第一材料24的长度l1基本相等(+/-10％)。包装18的开口20可以在与第二材料30的长度l2对应的方向上延伸。

第二材料30可以以各种配置设置在第二材料源14上或内。例如，在一些配置中，第二材料源14可以包括第二材料30的卷34。就此而言，第二材料30的长度l2可以对应于卷34的长度。因此，第二材料30的卷34的长度可以基本等于第一材料24的卷26的长度。在其它配置中，第二材料源14可以包括第二材料30的堆叠、摞或其它合适的布置，使得第二材料30的长度l2对应于第二材料源14内的第二材料30的布置的长度(即，第二材料30的堆叠将具有长度l2)。

如所描述的，第二材料源14可以在第二进给方向fd2上从第二材料源14进给第二材料30。如图2所示，第二进给方向fd2可以横向于第二材料26的长度l2。例如，第二进给方向fd2可以与长度l2大致正交(+/-5度)。就此而言，第二进给方向fd2可以基本平行于第一进给方向fd1。如前所述，在一些配置中，第二材料30可以设置在卷34上。因此，通过使卷34围绕第二旋转轴线a2旋转，可以在第二进给方向fd2上进给第二材料30。如图2所示，第二旋转轴线a2可以与第二材料30的长度l2大致平行(+/-5度)并且与第二进给方向fd2大致正交(+/-5度)。

施加系统16可以包括切割块40、密封头42和驱动机构44。如下面将更详细说明的，施加系统16可以配置成移除第二材料30的部分46(图3b至图4)并将第二材料30的部分46施加到第一材料24上。

切割块40可以包括联接机构48和切割机构50。联接机构48可以包括配置成接合并选择性地固定第二材料30的任何种类的机构。例如，附接机构48可以包括粘合剂、抽吸源或机械紧固件，以将第二材料30接合并固定到切割块40。在一些配置中，联接机构48可以包括自接合紧固件(未示出)，其与第二材料30的自接合紧固件32接合。

切割机构50可以包括刀片54，其选择性地接合并切割第二材料30。如图2所示，刀片54可以限定了从近端56延伸到远端58的长度l3。就此而言，刀片54可以在基本垂直于第一材料24的第一横向边缘25和第二横向边缘27的方向上延伸，并且大致平行于包装18的开口20。长度l3可以等于或大于第一材料24的长度l1和第二材料30的长度l2。

密封头42可以选择性地接合第一材料24。如图2所示，密封头42可以限定了从近端57延伸到远端59的长度l4。就此而言，密封头42可以在基本垂直于第一材料24的第一横向边缘25和第二横向边缘27的方向上延伸，并且大致平行于包装18的开口20。长度l4可以等于或大于第一材料24的长度l1和第二材料30的长度l2。

如图3a至图3d所示，驱动机构44可以包括任何种类的驱动机构，以使切割块40沿第一方向d1和/或第二方向d2平移。附加地或替代地，驱动机构44可以使密封头42沿第一方向d1和/或第三方向d3平移。例如，驱动机构44可以包括齿轮系、皮带驱动系统或液压驱动机构(未示出)，以在第一方向d1、第二方向d2和第三方向d2中的一个或多个方向平移切割块40和/或密封头42。特别是，驱动机构44可以使切割块40和/或密封头42朝向第一材料24和/或第二材料30平移。就此而言，第一方向d1可以基本平行于第一进给方向fd1和第二进给方向fd2，并且第二方向d2和第三方向d3可以基本垂直于第一进给方向fd1和第二进给方向fd2。

参考图3a至图3d，现在将描述将第二材料30施加到第一材料24的方法。如图3a所示，方法可以包括分别在第一进给方向fd1和第二进给方向fd2上进给第一材料24和/或第二材料30。就此而言，第一操作阶段可以包括使第一卷26围绕第一旋转轴线a1旋转和/或使第二卷34围绕第二旋转轴线a2旋转。

参考图3b，方法还可以包括相对于第二材料30平移切割块40和/或相对于第一材料30平移密封头42。例如，方法可以包括在第一方向d1和/或第二方向d2上平移切割块40，和/或在第一方向d1和/或第三方向d3上平移密封头42。特别是，方法可以包括沿第二方向d2平移切割块40，使得刀片54接合并切割第二材料30并且联接机构48接合并固定第二材料30。就此而言，联接机构48可以接合并固定第二材料30的部分46。如图2所示，部分46可以包括从第一横向边缘60延伸到与第一横向边缘60相对的第二横向边缘62的长度l5，以及从近端64延伸到与近端64相对的远端66的宽度w2。相对于包装18来说，宽度w2可以在基本垂直于包装18的开口20的方向上延伸，并且基本上平行于包装18的第一密封接缝22和第二密封接缝23。长度l5可以基本上等于第一材料24的长度l1。就此而言，长度l5可以基本上等于包装18的开口20的宽度w1。部分46的宽度w2可以是在该部分的长度l5的1％和10％之间。在一些配置中，宽度w2可以基本上等于长度l5的5％。

如图3c所示，方法还可以包括相对于第一材料24平移切割块40(包括第二材料30的部分46)。例如，方法可以包括在第一方向d1和/或第二方向d2上平移切割块40，并且还可以包括将第二材料30的部分46放置成与第一材料24接合。就此而言，方法可以包括使部分46与第一材料24的第一侧70接合，以及使密封头42与第一材料24的第二侧72接合，其中，第一侧70与第二侧72相反。因此，第一材料24和第二材料30的部分46可以被夹持并且设置在切割块40和密封头42之间。

方法还可以包括相对于第一材料24固定第二材料30的部分46。例如，方法可以包括使用多种技术中的一种或多种将部分46紧固到第一材料24。在一些配置中，方法可以包括通过切割块40和/或密封头42将超声波能量发送到部分46和/或第一材料24中，以便将第一材料24超声波焊接到部分46。在其它配置中，方法可以包括通过切割块40和/或密封头42向部分46和/或第一材料24施加热量来激活粘合剂，以便将第一材料24紧固到部分46。

参考图3d，一旦将部分46固定到了第一材料上，方法可以包括相对于第二材料30平移切割块40和/或相对于第一材料30平移密封头42。例如，方法可以包括在与第一方向d1和/或第二方向d2相反的方向上平移切割块40，和/或在与第一方向d1和/或第三方向d3相反的方向上平移密封头42。特别是，方法可以包括使切割块40朝向第二材料源14平移和/或使密封头42朝向第一材料源12平移。

参考图4，方法还可以包括将第三材料76固定到第一材料24上。例如，方法可以包括沿着第一材料24的第一横向边缘25、第二横向边缘27和底部边缘78中的一个或多个将第三材料76固定到第一材料24，以分别形成包装18的第一密封接缝22、第二密封接缝23和第三密封接缝80。就此而言，包装18的开口20和第二材料30的部分46的宽度w2可以在基本平行于第三密封接缝80并且基本垂直于第一密封接缝22和第二密封接缝23的方向上延伸。尽管未具体示出，但是第三材料76可以类似地接收与第二材料30配合的紧固件部分。例如，如果第二材料30是钩型紧固件，则可以将环型紧固件施加到第三材料76，以允许环型紧固件接合钩型紧固件，从而允许用户选择性地重新闭合包装18的开口20。可以使用上述用于将钩型紧固件(即，第二材料30)附接到第一材料24的过程来将环型紧固件施加到第三材料76。尽管第一材料24描述为接纳钩型紧固件并且第三材料76描述为接纳环型紧固件，但是替代地第一材料24可以接纳环型紧固件并且第三材料76可以接纳钩型紧固件。

通过切割第二材料32使得部分46具有在那些方向上延伸并且具有所描述比例的宽度w2和长度l5，本文描述的系统10和方法能够大大减少制造包装18所需的时间。例如，通过测量小于长度l5并且在基本平行于第一材料24的第一横向边缘25和第二横向边缘27的方向上延伸的部分46的宽度w2，系统10和相应的方法能够快速制造包装18。也就是说，例如，本申请的方法和系统限定了在紧固材料30离开第二材料源14的方向fd2上的进给或计量长度，它是部分46的宽度w2。在一些方法中，该计量长度为约0.25英寸长至约1英寸长，而在其它方法中，长度为约0.25英寸长至约0.5英寸长。这与现有系统形成对比，现有系统需要在横向于包装基底进给方向的方向上计量紧固件材料的整个长度l2。在其它方法中，本文的系统和材料使得紧固材料32能够在切下紧固件部分46的相对两侧上无凸缘或者没有任何凸缘(或者例如非紧固材料-即没有钩型和环型紧固件的材料-的其它区域)。

已经出于例示和描述的目的提供了前述描述，但不是旨在穷举性或限制本公开。具体配置中的各个元件或特征通常不限于该具体配置，而是在适用的情况下是可互换的并且可以在选择的配置中使用，即使没有具体示出或描述。它们也可以以多种方式变化。这些变化不应被认为脱离本公开，并且所有此类变型都应包括在本公开的范围内。